智慧城市监控系统设计的挑战和解决方案：最好的连接器是什么？

　　技术设计者和制造商通常在帮助创造这个生态系统的长期增长方面发挥关键作用。政府举措、城市人口数量和公共安全需求的增加似乎正在推动这一增长趋势。而即使COVID-19大流行似乎将一些人至少暂时推离了城市，但这一流行病也有助于加速智慧城市的发展趋势。

　　随着智慧城市的发展，监控可以在提高生活质量和社会安全方面发挥强大的作用。诸如实时视频监控、人脸识别和车牌读取等技术正在被广泛使用，以帮助确保公共安全。在本文中，我们将探讨智能城市生态系统中智能监控技术的一些需求和趋势，并回顾许多工程师在设计智能监控产品和组件时可能需要考虑的问题。

　　市场驱动力

　　5G：随着5G在全球和新兴市场的推广增长，提供更快的数据传输和同时连接更多设备的能力，更多的城市可能会深入到智慧城市的趋势中。5G功能可以让更智能的技术变得更容易获得，并为物联网(IoT)解决方案开辟新的市场机会，例如在户外监控、物理安全、政府和交通/交通控制领域。

　　公共安全：在城市地区，犯罪通常在生活质量、不动产价值等方面发挥着很大的作用，而市民似乎也越来越接受监控在预防犯罪方面发挥作用的想法。

　　基础设施老化：2017年，美国土木工程师协会的基础设施成绩单上，美国获得了D+的成绩。这意味着美国大多数城市的道路和桥梁恶化不仅危险，而且很可能 "阻碍我们在全球经济中的竞争能力"，并刺激就业和GDP分别损失数百万和数万亿。

　　在CES 2020上，一个专家小组讨论了如何将新技术注入这些破败的基础设施中，提供可再生的解决方案。智慧城市技术，以及并经常与其他现有的数字技术相结合，可以将一些地区的基础设施项目成本降低45%之多。智慧路灯、联网汽车、自动交通程序、监控程序等，可以通过建立正确的公私合作关系来化解部分成本，帮助创建具有弹性和可持续性的社区。

　　可持续发展：可持续性是一个长期趋势，也应在整体观点中加以考量。城市化地区占全球能源消耗的主要部分，释放的温室气体(GHG)估计高达80%。智慧城市解决方案可以减少至少10%到15%的温室气体排放。

　　网络安全和隐私：虽然很多人对智慧城市技术和城市监控越来越适应，但隐私问题依然存在，在设计智慧城市市场时，应将其与网络安全一起作为需要注意的趋势。

　　高效设计的关键

　　户外智能监控工具、设备和系统会给设计工程师带来一些挑战。以下包括设计某些户外智能监控设备的重要考虑因素：

　　耐用性：大多数户外监控设备可能需要足够的耐用性，以抵御恶劣的天气、温度和紫外线(UV)光，以及在某些情况下，野生动物的接触和破坏者。在通常暴露在这些恶劣环境中的设备中，应尽可能使用坚固的组件和密封的连接器。

　　扁平柔性电缆(FFC)连接器只是多功能互连解决方案的一个例子，它可以在高性能应用中实现灵活性和耐久性。

　　具有IPX8防水等级的坚固型USB Type-C连接器是户外监控设备的有用选择。这些连接器可以支持各种不同的协议，并以高达10Gb/s的速度传输数据，并且可以与户外USB Type-C电缆一起使用，以实现在恶劣环境中的最大坚固性和性能。

　　具有IPX8防水等级的坚固型USB Type-C连接器是户外监控设备的有用选择。

　　数据速率和带宽：考虑每个设备或系统当前和未来潜在的带宽需求，因为它可能会因其用途和发送数据的网络而有所不同。例如，交通控制设备可能需要比停车控制更多的带宽，以适应功能所需的数据和速度。

　　任何具有视频或面部识别功能的设备通常需要更高的带宽能力，以捕获和提供清晰的图像。由于需要更多的数据吞吐量，可能需要更好的天线--考虑使用多天线或MIMO天线来优化数据速度。USB Type-C连接器和高速板对板连接器可以提供可靠的信号完整性和出色的信号速度，以高达10-Gb/s的数据速度传输数据，甚至更高。

　　小型化：户外监控设备通常需要小型化，以免在环境中脱颖而出。此外，可能需要将相当多的功能设计在该小空间内，因此小型化组件是关键。一些设计考虑因素可能包括小的中心线或间距、更低的外形高度和更轻的互连解决方案。

　　当然，许多这些元件通常还必须经过加固和/或密封，以便在极端天气、温度和湿度下发挥最佳功能。许多小型化元件是为狭小空间、高数据速度和恶劣环境而设计的，包括：

　　SMA / SSMA和微型同轴电缆和连接器

　　AMP CT，AMP Mini CT和AMP Micro CT互连

　　FPC连接器

　　0.5、0.6，.8和1毫米自由高度连接器

　　手机电池连接器

　　USB Type-C连接器

　　微型同轴电缆和连接器支持小型化重要的应用。

　　信号完整性：特别是在大多数用于犯罪检测和预防的智能监控设备中，吞吐量和信号完整性通常是关键因素。糟糕的吞吐量会降低带宽，影响数据和视频输出，可能会在视频或面部识别中产生模糊的图像。

　　弹簧指有助于防止EMI噪声和静电，可以为天线馈线提供高度可靠的连接和具有成本效益的解决方案，并且由于其占用的空间有限，可以实现设计的多样性。板级屏蔽可用于隔离板级元件，这有助于降低EMI敏感性，并在不影响系统速度的情况下将串扰降至最低。一片式和两片式板级屏蔽对于具有多根天线、更高数据速率和更高工作频率的更薄设备非常有用。

　　无线连接：室外的无线连接通常会带来一定的挑战，因为存在多个潜在的干扰源和信号阻断。例如，高大的建筑物、地标和天气都会影响网络的连接性和完整性。随着各行业的工程师在设计中加入更多的无线通信技术以实现高级功能，通信环境的复杂性和发生无线电干扰的可能性通常会增加。

　　5G技术凭借其速度、可靠性和设备密度连接能力，可以成为智能设备生态系统的基石，因为它可以为端到端解决方案提供前所未有的互操作性和能力。防止来自户外元素和其他设备组件的干扰可能是关键，这也意味着天线的选择往往对设备的可靠性和功能至关重要。

　　模块化：当今的工程设计通常要求高性能、信号完整性、电磁兼容性(EMC)合规性以及电源和信号连接的高速数据传输。连接器通常具有更小的外形，以使用更少的空间，重量更轻，并且通常必须承受不同的环境条件。合适的互连器件可以帮助设计工程师适应并灵活地不断突破设计的界限，使工程师能够在不影响连接可靠性的情况下解决苛刻的设计规格。

　　低剖面柔性印刷电路(FPC)连接器可以为设计人员提供灵活性和节省空间的能力，将更多的技术纳入更小的空间。在小中心线间距使较大的线对板互连变得不切实际的情况下，轻量级的FPC连接器非常有用。此外，许多应用要求连接器具有可靠性，例如闩锁功能，以及镀金以提高精度和准确性。

　　随着智慧城市部署的增长，户外监控应用也随之增长，设计工程师将面临挑战，需要创造出满足上述效率和性能要求的设备。幸运的是，市场为成功设计提供了许多组件选择。